ГЛАВНАЯНОВОСТИГОСТЕВАЯ КНИГАУСЛУГИ И ЦЕНЫКОНТАКТЫБИБЛИОТЕКА
 
  Вернуться назад

Библиотека

Все документы предоставляются в формате *.pdf, *.djvu

  Скачать PDF-reader
  Скачать DJVU-reader

Механизм улавливания частиц

прямая фильтрация
Механизм улавливания частиц - прямая фильтрация или просеивание
формирование кека
Механизм улавливания частиц - формирование кека

Фильтрация гелеобразных частиц

через мембранный фильтр
Фильтрация гелеобразных частиц через фильтровальную перегородку поверхностного типа
через глубинный фильтр
Фильтрация гелеобразных частиц через фильтровальную перегородку глубинного типа

Фильтрование. Микрофильтрация

1. Механизм микрофильтрации
2. Свойства частиц, влияющие на процесс фильтрации
3. Свойства жидкости, влияющие на процесс фильтрации
4. Свойства фильтрующей перегородки, влияющие на процесс фильтрации
5. Типы пористых фильтрующих перегородок
     5.1. Сеточные или ситчатые фильтрующие перегородки
     5.2. Глубинные фильтрующие перегородки
     5.3 Мембранные фильтрующие перегородки
6. Требования, предъявляемые к полимерным мембранам
7. Полимеры для изготовления мембран
8. Проектирование мембранных установок и выбор аппаратурного оформления процесса микрофильтрации
9. Фильтродержатели
     9.1. Шприцевые фильтродержатели
     9.2. Капсульные фильтродержатели
     9.3. Вакуумные фильтродержатели
     9.4. Фильтродержатели дисковых мембран для работы под давлением
10. Патронные фильтрующие элементы (картриджи)
     10.1. Фильтрующие элементы из негибких материалов
     10.1.1. Металлокерамические фильтры
     10.1.2. Керамические фильтры
     10.1.3. Пенокерамические фильтры
     10.1.4. Фильтры из жестких полимерных материалов
       Фильтрующие элементы из вспененных полимеров
       Фильтрующие элементы из волокнообразующих полимеров
     10.2. Фильтрующие элементы из гибких материалов
     10.2.1. Фильтрующие элементы из металлической или полимерной сетки
     10.2.2. Фильтрующие элементы из горфированных фильтровальных материалов

2. Свойства частиц, влияющие на процесс фильтрации

    Размер, форма, плотность и способность к деформации – это свойства частиц, которые влияют на процесс фильтрации. 
    Размер частиц – очевидный показатель, который объясняет, почему фильтрующие материалы оцениваются по их способности удалять частицы именно этого размера.
    Форма частиц – показатель ответственный за способность частиц образовывать, так называемый, «дополнительный фильтрующий слой». Частицы неправильной формы за счет эффектов адгезии и суффозии могут формировать на поверхности фильтрующего материала проницаемые «мостики», в то время как частицы правильной и плоской формы способны окружить поверхность фильтра водонепроницаемым слоем. 
    Плотность частиц – показатель, влияние которого практически определяет эффективность удержания микрочастиц на фильтрующей перегородке. Чем больше разница в соотношении удельных весов частиц и растворителя, тем больше эффект инерционного взаимодействия. Эта разница объясняет, почему эффективней работа одного и того же фильтра в газовом потоке, чем в потоке жидкости. Чтобы иллюстрировать такой процесс, вообразите, что Вы выпускаете шарик пинг-понга и мяч для гольфа в воздушный поток. Естественно, что шарик пинг-понга будет унесен намного дальше воздушным потоком, чем мяч для гольфа. По этим же законам частицы захватываются фильтрующей перегородкой из потока.
    Способность частиц к деформации – показатель, определяющий возможность частицы изменять свою форму, разрушаться под действием инерционных сил, образовывать агломераты и конгломераты. Наименьшей способностью к деформации обладают твердые частицы (песок, металлическая стружка и т.д.), наибольшей – коллоидные частицы (оксиды железа, желатин и пр.). Частицы с высокой способностью к деформации вызывают эффект экранирования поверхности фильтрующей перегородки. При подборе фильтров способность к деформации частиц, содержащихся в потоке, определяет порядок расположения фильтрационных перегородок в каскадных системах очистки с целью защиты фильтров тонкой (финишной) очистки от «зарастания». 
    В процессе микрофильтрации частицы, размер которых больше размера пор используемого мембранного фильтра, задерживаются на его поверхности, тогда как более мелкие частицы спо­собны проходить через фильтр. Поэто­му теоретически можно произвести разделение частиц по их величине. Та­кое фракционное фильтрование воз­можно, однако, лишь для растворов с чрезвычайно низким содержанием взвешенных частиц и только в тех слу­чаях, когда адсорбционные и другие эффекты не играют большой роли. На практике обычно частицы, собира­ющиеся на фильтре, образуют на его поверхности дополнительный фильтрующий слой, который задержи­вает самые мелкие фракции. Чем крупнее частицы, взвешенные в фильтруемой жидкости, тем быстрее происходит образование этого слоя, наличие которого вызывает постепен­ное снижение скорости фильтрации до тех пор, пока слой не станет на­столько плотным, что полностью за­тормозит фильтрование.
    Частицы, которые дают фильтрую­щий слой, наиболее быстро забиваю­щий фильтр, – это волокна, слизеподобные частицы и коллоиды (такие, как желатин, растительные экстракты, кремниевая кислота). Частицы с разме­ром, близким к размеру пор мембранного фильтра, быстрее забивают его, чем сравнительно грубые частицы, так как образуемый ими эффективный фильтрующий слой более проницаем. При фильтровании воздуха и газов за­бивание фильтра пренебрежимо мало, что обусловлено очень низким содер­жанием «грязи» и сильным электро­статическим зарядом, возникающим на поверхности мембранного фильтра.
    После того, как мембранный фильтр полностью забьется, жидкость больше не может проходить через не­го. Фильтрование прекращается, и ни повышение давления, ни его пульси­рующие изменения не способны продавить собранные частицы или бактерии через фильтр. Таким образом, отсутст­вует опасность «прорыва» фильтра, что часто случается при работе с на­мывными фильтрами.

3. Свойства жидкости, влияющие на процесс фильтрации

    Основными факторами, влияющими как на скорость фильтрации, так и на ее эффективность являются:

  • количество и вязкость очищаемой жидкости;
  • химический состав очищаемой жидкости: значение рН, ионная сила и пр.
  • содержание механических примесей (хотя бы ориентировочное);
  • химическая совместимость очищаемой среды с конструкционными материалами, из которых изготовлен фильтр и фильтродержатель;
  • рабочее давление и температура очищаемой среды.

     Если любое из этих свойств игнорируется, результаты процесса фильтрации могут быть достаточно плачевны. Например, если давление среды будет очень высоким – выйдут из строя уплотнения фильтродержателя, что приведет к разгерметизации, как фильтрующих патронных элементов, так и внешних прокладок. В дополнение к упомянутому выше: при увеличении вязкости жидкости, потери давления на процесс «продавливания» этой жидкости через фильтрующую перегородку увеличиваются логарифмически. Вспомните «шарик пинг-понга»…


   Создание сайта: студия «Unstandard»
   Дизайн: С.Черкасов, комп.поддержка: Н.Ксенофонтов

наверх